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窄線寬半導(dǎo)體激光器是一種怎樣的光學(xué)器件呢

更新時(shí)間:2025-03-19      點(diǎn)擊次數(shù):339
  半導(dǎo)體激光器(LD)是基于半導(dǎo)體材料受激發(fā)射光的器件。而線寬指的是激光光譜的寬度,通常用頻率或波長(zhǎng)范圍來(lái)表示。窄線寬意味著激光的頻譜集中,單色性好,這對(duì)某些應(yīng)用很重要,比如通信、傳感或精密測(cè)量。
 
  ‌窄線寬半導(dǎo)體激光器‌是一種具有很狹窄光譜線寬的激光器,通常在幾百千赫茲到幾兆赫茲之間。這種激光器通過一系列技術(shù)手段,如使用單縱模激光腔、增加光腔長(zhǎng)度、引入光譜濾波器等,來(lái)減小光譜線寬,從而產(chǎn)生具有窄光譜線寬的激光束。
 
  窄線寬激光器在相干通信中用于提高傳輸容量,在激光雷達(dá)(LiDAR)中提升測(cè)距精度,在光譜分析中提供高分辨率,還有在原子物理實(shí)驗(yàn)中用于冷卻和捕獲原子。這些應(yīng)用需要具體例子,比如相干光通信中的相位調(diào)制,或者LiDAR在自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用。
 
  應(yīng)用場(chǎng)景
 
  相干光通信:作為高頻譜效率調(diào)制格式的光源,支持400G/800G傳輸。
 
  激光雷達(dá)(LiDAR):窄線寬脈沖提升測(cè)距分辨率,用于自動(dòng)駕駛或地形測(cè)繪。
 
  原子物理:冷卻與捕獲原子(如鍶原子鐘),或量子計(jì)算中的離子操控。
 
  光譜分析:結(jié)合高分辨光譜儀,檢測(cè)氣體成分(如甲烷泄漏監(jiān)測(cè))。
 
  微波光子學(xué):生成低噪聲毫米波信號(hào),用于5G/6G通信系統(tǒng)。
 
  窄線寬半導(dǎo)體激光器通過精密的光學(xué)設(shè)計(jì)與材料工程,實(shí)現(xiàn)了光譜寬度與噪聲性能的突破,成為高精度傳感、大容量通信及量子技術(shù)領(lǐng)域的重要器件。未來(lái),隨著集成光子學(xué)的進(jìn)步,其應(yīng)用場(chǎng)景將進(jìn)一步拓展至人工智能、生物成像等領(lǐng)域。
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